Dans le contexte global de transition énergétique, les métaux rares – le lithium en particulier – jouent un rôle crucial autant que paradoxal.
En effet, ils sont essentiels au développement des technologies vertes, telles que les batteries pour véhicules électriques, les panneaux solaires et les éoliennes. Cependant, leur extraction traditionnelle engendre des impacts environnementaux et sociaux considérables. Face à cette situation, des procédés de production, mais aussi de récupération et de recyclage plus vertueux de ces matériaux stratégiques s'imposent désormais. Car il faut concilier les impératifs de durabilité et les besoins croissants de l'industrie, notamment des « gigafactories ».
Leader de la transformation écologique, Veolia, par le biais de son activité des technologies de l’eau, se positionne à l'avant-garde de cette démarche, en proposant des solutions innovantes pour aider les industriels à produire de façon efficace et responsable le lithium et autres métaux rares de haute qualité.
L’eau, principal facteur limitant dans la chaîne de valeur du lithium
La problématique de l'eau dans l'industrie du lithium, de l'extraction au raffinage, est devenue un enjeu majeur. L'extraction traditionnelle du lithium est très fortement consommatrice d’eau, nécessitant plus de 1,5 million de litres pour chaque tonne de lithium produite. Cette consommation excessive d'eau douce constitue un facteur limitant critique, particulièrement dans les régions arides où se trouvent souvent les gisements de lithium.
million de litres pour chaque tonne de lithium produite.
Face à ce défi, de nouvelles approches émergent pour récupérer ce précieux métal. Parmi elles, on trouve l'exploitation des résidus de lithium présents dans les effluents des unités de traitement, une ressource jusqu'alors négligée. De plus, les saumures géothermiques, riches en lithium, offrent une alternative prometteuse à l'extraction conventionnelle. Enfin, le recyclage des batteries usagées s'impose comme une source secondaire de lithium, contribuant à réduire la pression sur les ressources primaires et à limiter l'impact environnemental. Ces méthodes innovantes de "mining" et de valorisation des sous-produits industriels ouvrent la voie à une production de lithium plus durable et respectueuse de l'environnement.
Nos solutions pour la production et la récupération du lithium
Des solutions sur l’ensemble de la chaîne de valeur du lithium
Experts mondialement reconnus dans le domaine du traitement de l'eau et des solutions environnementales, nous développons et proposons aux acteurs de l'industrie du lithium des solutions sur mesure adaptées à leur contexte et leurs besoins. Nos solutions innovantes répondent aux enjeux techniques, réglementaires et environnementaux liés à l'augmentation de la demande en lithium de qualité supérieure et en composants pour batteries électriques de nouvelle génération.
Notre savoir-faire s'étend de l'extraction à partir de saumures jusqu'au recyclage, en passant par la production de sels de matériaux pour batteries. Nous concevons et mettons en place des installations complètes de traitement, couvrant toutes les étapes du processus, de l'extraction initiale au produit fini.
Notre approche vise à maximiser l’efficience tout en minimisant l'impact environnemental. Nous accordons une attention particulière à la réduction de l'empreinte carbone et de la consommation d'eau de chaque installation. Grâce à notre leadership dans les technologies de traitement des saumures de lithium et des systèmes de traitement chimique, nous sommes en mesure d'offrir des solutions sur mesure, adaptées aux besoins spécifiques de chaque client, producteur ou recycleur.
Des technologies innovantes pour l’extraction et le recyclage du lithium
Au cœur du processus de traitement du lithium, les unités d'évaporation et de cristallisation sont des éléments déterminants, qui influent sur les rendements et la qualité du produit final. Leader mondial dans ce domaine avec sa gamme HPD®, Veolia a développé tout une gamme de procédés uniques, spécifiquement adaptés au traitement du lithium :
- Purification et cristallisation des matériaux de batteries (hydroxyde, carbonate et chlorure de lithium, ainsi que d’autres sels de nickel, cobalt et manganèse) ;
- Récupération des sous-produits de traitement du lithium (dont chlorure de potassium, sulfate et chlorure de sodium) ;
- Prétraitement et concentration de saumure de lithium (élimination des métaux, adoucissement, échange d’ions, osmose inverse, nanofiltration, évaporation) ;
- Recyclage des batteries et valorisation des matériaux ;
- Appui à l'élaboration du schéma de procédé d'extraction du lithium ;
- Concentration d'éluat de lithium ;
- Séparation des solides et/ou liquides ;
- Systèmes de manutention et de conditionnement des solides ;
- Traitement d’eau à zéro rejet liquide (ZLD) ;
- Récupération de l’eau.
En tant que client industriel, quels sont les bénéfices pour vous ?
- Vous bénéficiez d’un conseil et un accompagnement personnalisé, qui prend en compte l’ensemble de vos contraintes, y compris juridiques et réglementaires ;
- Vous accédez aux meilleures technologies disponibles sur le marché ;
- Nous vous garantissons une solution qui maximise le rendement de production de lithium et la performance économique en minimisant l’impact environnemental de votre process ;
- Vous bénéficiez d’exigences de sécurité non négociables.
Nous l’avons fait !
Japon
La nouvelle usine de Naraha, fruit d'une collaboration entre Allkhem et Toyota TSU Corporation, transforme le carbonate de lithium en hydroxyde de lithium monohydraté pour batteries. Sa capacité annuelle atteint 10 000 tonnes. Le projet a débuté par une phase de tests et d'ingénierie, suivie de la construction et du démarrage fin 2022. Dès février 2023, l'installation tournait à plus de 90% de sa capacité, produisant un matériau de haute qualité qui répond aux normes de l'industrie des batteries.
Australie
Covalent Lithium a sélectionné Veolia pour collaborer sur le projet Mt Holland en Australie-Occidentale. L'objectif est de produire annuellement 50 000 tonnes d'hydroxyde de lithium pour batteries. Nous avons ainsi co-développé un procédé innovant utilisant le spodumène comme matière première. Nos technologies HPD® optimisent l'extraction du lithium, contribuant ainsi à la transition vers la mobilité électrique. Cette production permet de remplacer un million de véhicules thermiques par des modèles électriques.
Etats-Unis
Li-Cycle nous a choisis pour son projet de recyclage de batteries à Rochester, NY. Cette usine traitera l'équivalent de 225 000 batteries de véhicules électriques annuellement. Notre technologie de cristallisation HPD sera utilisée pour transformer les matériaux récupérés des batteries lithium-ion.